[发明专利]交直流输电系统自适应100Hz保护判据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种100Hz保护判据的方法，尤其是一种交直流输电系统自适应100Hz保护判据的方法，属于电力系统保护领域。

背景技术

目前的直流工程中，100Hz保护同时肩负着交流系统不对称故障和换流阀故障(误开通故障和误不开通故障)的后备保护功能，在主保护拒动时，动作于告警和闭锁。但是目前的直流100Hz保护是利用故障情况下直流100Hz分量的大小作为保护动作判据，是不能区分换流阀故障和交流系统不对称故障，且其动作逻辑、定值和延时完全相同。而实际上，两种故障对换流阀等主设备的影响程度不同，交流故障对换流阀等主设备影响较轻，交流系统不对称故障主保护拒动时，在不危及设备安全的情况下，100Hz保护应作为交流系统的远后备保护与交流系统后备保护切除时间相配合，以维持交流故障情况下受端电网的稳定为主，允许较长的动作延时；而换流阀故障时，在桥差保护、短路保护等主保护拒动时，100Hz保护作为换流器保护的近后备，以保护换流阀等设备安全为主，希望尽快切除故障，不需要与交流后备保护切除时间相配合。可见，现有的直流100Hz保护根本无法兼顾两种故障的不同要求，将造成换流阀设备故障不能快速切除和交流系统不对称故障导致不必要的直流闭锁。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种交直流输电系统自适应100Hz保护判据的方法，该方法可以准确、有效的区分两种故障，同时兼顾两种故障对100Hz保护动作行为的要求，满足工程实际，保护设备和电网的安全。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

交直流输电系统自适应100Hz保护判据的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)根据交直流输电系统的参数计算交直流输电系统对应的K_set；

2)通过电流互感器得到换流站各个6脉动换流器的阀侧三相电流及直流侧的电流采样值，进行数据处理后得到K；

3)将K与K_set的大小进行比较，若K＞K_set，判断为阀故障；若K＜K_set，判断为交流系统不对称故障；

上述步骤中，K_set为判据区分阀故障和交流系统不对称故障的门槛值，K为换流站6脉动换流器电流开关函数工频负序分量幅值最大值与幅值最小值的比值。

作为一种优选方案，所述K_set的表达式如下：

Kset=MKminvf+NKmaxacf2---(1)]]>

式(1)中，为阀故障时K的最小值，为交流系统不对称故障时K的最大值，M和N分别表示阀故障时和交流系统不对称故障时K的可靠性系数；

K_set的计算步骤为：先计算换流器电流开关函数工频序分量，再计算交流系统不对称故障时K的最大值和阀故障时K的最小值将和代入式(1)得到K_set。

作为一种优选方案，所述换流器电流开关函数工频序分量的计算具体如下：

a)根据已知的换流母线的工频电压，直流电流的直流分量I_dc0以及触发指令角α₀，计算同步电压相位的偏移；

设和分别表示换相电压的α分量和β分量，通过下式计算：